張春華， 史蕾， 戚淑儀， 楊林霞

外科護(hù)理學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科[1]，其教學(xué)質(zhì)量及護(hù)生學(xué)習(xí)成果的好壞直接影響護(hù)生外科護(hù)理的整體水平。在教學(xué)過程中注重護(hù)生學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，能提高護(hù)生學(xué)習(xí)效果以及臨床獨(dú)立工作時(shí)分析、解決問題的能力，是現(xiàn)代實(shí)用型護(hù)理人才培養(yǎng)的重要方面[2]。然而由于外科護(hù)理學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)繁多，臨床應(yīng)用環(huán)境多樣化，傳統(tǒng)“教師示范-學(xué)生自主練習(xí)-教師答疑”的教學(xué)模式中，學(xué)生面對(duì)人體模型的互動(dòng)性和真實(shí)性不強(qiáng)[3]，許多操作難以在模擬人上還原真實(shí)情境。目前新冠疫情雖然在全國(guó)大部分地區(qū)得到有效控制，但仍處于“外防輸入、內(nèi)防反彈”的后疫情時(shí)期，此階段對(duì)于疫情的防控也尤為重要，護(hù)生的集中學(xué)習(xí)會(huì)受到限制。且隨著護(hù)理院校的擴(kuò)招，有限的實(shí)驗(yàn)室條件已無法滿足各種復(fù)雜臨床場(chǎng)景的外科護(hù)理綜合實(shí)訓(xùn)要求。因此亟需探索和發(fā)展新的教學(xué)手段以更好地模擬外科護(hù)理的場(chǎng)景及過程。如何利用先進(jìn)的教學(xué)方法培養(yǎng)與現(xiàn)實(shí)社會(huì)需求相適應(yīng)的高素質(zhì)應(yīng)用型護(hù)理人才，已成為當(dāng)前護(hù)理教育革新的一個(gè)重要話題[4]。借助網(wǎng)絡(luò)信息化手段轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，是外科護(hù)理學(xué)教學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)[5]。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)模式是借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)搭建的一個(gè)與現(xiàn)實(shí)環(huán)境相似的虛擬環(huán)境。該技術(shù)具有多感知性、沉浸感、交互性、構(gòu)想性等特征，能夠使學(xué)生身臨其境，把復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化、抽象概念直觀化，是傳統(tǒng)護(hù)理學(xué)教學(xué)方法的有效補(bǔ)充與拓展[6]。目前發(fā)達(dá)國(guó)家在護(hù)理學(xué)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)起步較早且較成熟[7]，而我國(guó)虛擬仿真技術(shù)起步較晚，在外科護(hù)理學(xué)領(lǐng)域還存在許多問題尚未解決[8-9]。本研究利用學(xué)員-計(jì)算機(jī)交互的虛擬仿真教學(xué)模式，將虛擬仿真互動(dòng)插件應(yīng)用于外科護(hù)理學(xué)教學(xué)中，并探討其應(yīng)用效果。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

依據(jù)國(guó)際量表原則，樣本量至少為條目數(shù)的5倍。本研究問卷共涉及18個(gè)條目，因此最小樣本量為90。于2020年下半學(xué)年整群抽樣南方醫(yī)科大學(xué)2018級(jí)4個(gè)班的護(hù)理學(xué)本科生(以下簡(jiǎn)稱護(hù)生)共180人為研究對(duì)象，其中1班、2班共90人為虛擬仿真教學(xué)試驗(yàn)組，3班、4班共90人為傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)照組。其中對(duì)照組有女生84名，男生6人，平均年齡為(19.80±1.14)歲；試驗(yàn)組有女生83人，男生7人，平均年齡為(19.72±0.91)歲。兩組學(xué)生的性別、年齡、入學(xué)成績(jī)方面對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。研究經(jīng)所有護(hù)生知情同意并積極參與，且經(jīng)我院倫理委員會(huì)審核同意。

1.2 研究方法

外科護(hù)理學(xué)總共96學(xué)時(shí)，其中不需要實(shí)踐練習(xí)的純理論內(nèi)容兩組之間教學(xué)方式無區(qū)別，其余與臨床操作直接相關(guān)的外科護(hù)理技能理論課及技能操作教學(xué)共32學(xué)時(shí)，為期8周，主要教學(xué)內(nèi)容包括手術(shù)室管理、損傷患者的護(hù)理、手術(shù)前后患者的護(hù)理、外科營(yíng)養(yǎng)支持、外科感染患者的護(hù)理等。此部分課時(shí)兩組采用不同的教學(xué)方法。

1.2.1 對(duì)照組

采用傳統(tǒng)教學(xué)法，即包括結(jié)合多媒體理論講授、理論實(shí)踐一體的臨床操作演示。以外科手術(shù)患者術(shù)前灌腸的護(hù)理為例，具體教學(xué)過程：①上課前3天教師指導(dǎo)護(hù)生進(jìn)行預(yù)習(xí)并向護(hù)生布置本次課程的預(yù)習(xí)任務(wù)(如記錄灌腸的操作步驟)。②理論課上提交預(yù)習(xí)任務(wù)作業(yè)，同時(shí)利用線下教學(xué)視頻，邊講解灌腸的原理、術(shù)前灌腸目的、操作過程、護(hù)理要點(diǎn)、注意事項(xiàng)等內(nèi)容，邊結(jié)合案例分析培養(yǎng)護(hù)生綜合分析問題、解決問題的能力。③理論課后安排線下實(shí)踐課，學(xué)生需在教師的輔導(dǎo)下嘗試自主完成線下技能操作訓(xùn)練。

1.2.2 試驗(yàn)組

1.2.2.1 人機(jī)交互式虛擬仿真插件的建設(shè) 本虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)是由南方醫(yī)科大學(xué)護(hù)理學(xué)院與某科技有限公司共同研發(fā)的一套供護(hù)理專業(yè)學(xué)生使用的三維虛擬仿真學(xué)習(xí)插件。該系統(tǒng)使用unity引擎實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景交互，系統(tǒng)中所涉及的場(chǎng)景、人物、操作物品均用三維軟件建模而成，并配合動(dòng)畫手段展示，同時(shí)整合嵌入臨床實(shí)操視頻、提示及問答文字、物品/患者交互等功能，使得系統(tǒng)可操控性強(qiáng)，便于后續(xù)項(xiàng)目更新維護(hù)。學(xué)生輸入學(xué)號(hào)和密碼登錄后，所有的護(hù)理操作均從護(hù)士站開始，根據(jù)提示逐步完成設(shè)置的任務(wù)才能進(jìn)入到后續(xù)操作。

1.2.2.2 教學(xué)方法 授課教師、教學(xué)內(nèi)容、課時(shí)、考核標(biāo)準(zhǔn)均與對(duì)照組完全一致。具體教學(xué)過程：①上課前3天向護(hù)生布置本次課程的預(yù)習(xí)任務(wù)，讓其登錄虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，自主觀看并學(xué)習(xí)已上傳的仿真虛擬視頻及其相關(guān)教學(xué)資源，并完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。②理論課上安排學(xué)生使用虛擬仿真系統(tǒng)訓(xùn)練，完成操作項(xiàng)目，過程中學(xué)生需通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊的方式與物品/患者/選項(xiàng)互動(dòng)，過程中穿插要點(diǎn)提問，學(xué)生通過與物品、人物或選項(xiàng)的互動(dòng)逐步進(jìn)入下一操作，最終根據(jù)操作表現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)判分，達(dá)到滿分即認(rèn)定課后自主練習(xí)完成。③理論課后安排線下實(shí)踐課，學(xué)生需嘗試脫離教學(xué)引導(dǎo)，自主完成技能操作訓(xùn)練。以上教學(xué)過程中，虛擬仿真教學(xué)作為補(bǔ)充，用于加深護(hù)生對(duì)于操作知識(shí)點(diǎn)的掌握和體驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合線下實(shí)踐以提高實(shí)訓(xùn)效果，是虛擬仿真教學(xué)、情境模擬、臨床操作實(shí)踐三者遞進(jìn)式的實(shí)踐教學(xué)，虛擬仿真教學(xué)旨在改善實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果及效率，并非是虛擬仿真教學(xué)完全替代傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

經(jīng)過查閱文獻(xiàn)以及研究組調(diào)研討論，在參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)[10-12]的基礎(chǔ)上，結(jié)合護(hù)理實(shí)踐教育的特點(diǎn)，分析、歸納并自行設(shè)計(jì)教學(xué)效果調(diào)查問卷。同時(shí)抽取15名本科護(hù)生對(duì)量表內(nèi)容進(jìn)行討論和修改，最終形成外科護(hù)理學(xué)課程教學(xué)效果調(diào)查問卷，而后邀請(qǐng)5名護(hù)理學(xué)專家對(duì)量表的每個(gè)條目進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。問卷內(nèi)容包括沉浸體驗(yàn)(注意力集中度、課程自主參與度、師生互動(dòng)感、臨床情境還原度)、學(xué)習(xí)感受(學(xué)習(xí)負(fù)荷滿意度、課程難度適宜度、知識(shí)獲取效率)、理論掌握(知識(shí)面覆蓋度、知識(shí)點(diǎn)理解度、記憶深度、知識(shí)實(shí)用性)、實(shí)踐能力(臨床思維的培養(yǎng)、實(shí)踐滿意度、應(yīng)變能力培養(yǎng)、操作理解深度、人文關(guān)懷培養(yǎng)、技能操作連貫度、溝通技巧掌握)共4個(gè)維度18個(gè)條目，對(duì)應(yīng)問卷18道單選題和1道重復(fù)檢驗(yàn)問題。對(duì)題目的每個(gè)條目進(jìn)行滿意度賦值，采用3級(jí)評(píng)分法，按照高低程度分別賦值為3分、2分和1分。利用SPSS 24.0軟件對(duì)問卷進(jìn)行KMO檢驗(yàn)和Bartlett檢驗(yàn)，KMO值為0.830，球形檢驗(yàn)結(jié)果<0.001，故該問卷適合做因子分析[13]。用AMOS 21.0構(gòu)建問卷結(jié)構(gòu)效度評(píng)價(jià)模型，4個(gè)維度的測(cè)量指標(biāo)共18項(xiàng)，運(yùn)行AMOS程序得到χ2/df=1.414(<3.0)，均方根殘差(RMR)為0.011(<0.05)，近似誤差均方根(RMSEA)為0.061(<0.08)，均達(dá)到較佳的擬合標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果適配理想，故認(rèn)為該問卷具有良好的結(jié)構(gòu)效度。用SPSS 24.0計(jì)算問卷總體Cronbach’sα為0.830(>0.70)，可以認(rèn)為問卷整體具有較穩(wěn)定的內(nèi)部一致性，信度良好。

8周課程結(jié)束后發(fā)放問卷，問卷以無記名方式填寫，共發(fā)放問卷180份，回收有效問卷180份。

1.3.2 操作考試成績(jī)

護(hù)生在課程之后進(jìn)行統(tǒng)一的外科護(hù)理學(xué)操作考試，考試結(jié)束后統(tǒng)一打分，滿分100分，分為物品準(zhǔn)備(20分)、操作流程(40分)、人文關(guān)懷(20分)、熟練程度(20分)4項(xiàng)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

將回收的問卷進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，核查后采用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，采用SPSS 24.0和AMOS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；有等級(jí)關(guān)系的計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)表的秩和檢驗(yàn)(Mann-Whitney U法)比較組間差異；P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

某一維度得分=該維度所有條目得分相加/條目數(shù)。在沉浸體驗(yàn)維度上，試驗(yàn)組護(hù)生在注意力集中度、課程自主參與度、臨床情境還原度3個(gè)條目上得分顯著高于對(duì)照組(P=0.014、0.023、0.001)，總得分顯著高于對(duì)照組(P=0.001)；在學(xué)習(xí)感受維度上，試驗(yàn)組護(hù)生在課程難度和知識(shí)獲取效率2個(gè)條目上得分顯著高于對(duì)照組(P=0.001、0.025)，總得分顯著高于對(duì)照組(P=0.014)；在理論掌握維度上，試驗(yàn)組護(hù)生在知識(shí)點(diǎn)理解度和知識(shí)實(shí)用性2個(gè)條目上得分顯著高于對(duì)照組(P=0.034、0.023)，總得分與對(duì)照組無顯著差別(P=0.239)；在實(shí)踐能力維度上，試驗(yàn)組護(hù)生在實(shí)踐滿意度、應(yīng)變能力培養(yǎng)、操作理解深度、技能操作連貫度、臨床思維的培養(yǎng)5個(gè)條目上得分顯著高于對(duì)照組(P=0.020、0.043、0.038、0.060、0.034)，總得分顯著高于對(duì)照組(P=0.032)。試驗(yàn)組護(hù)生與對(duì)照組護(hù)生在師生互動(dòng)感、學(xué)習(xí)負(fù)荷滿意度、知識(shí)面覆蓋度、記憶深度、溝通技巧掌握、人文關(guān)懷培養(yǎng)6個(gè)條目上的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，詳見表1。

2.2 兩組護(hù)生操作考試成績(jī)比較

試驗(yàn)組護(hù)生在最終的操作考試中，總成績(jī)顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且考試細(xì)項(xiàng)中試驗(yàn)組操作流程得分和熟練程度得分顯著高于對(duì)照組，詳見表2。

表1 學(xué)生對(duì)虛擬仿真訓(xùn)練學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)

表2 兩組護(hù)生操作考試成績(jī)比較(分，

3 討論

3.1 虛擬仿真教學(xué)有助于提高護(hù)生學(xué)習(xí)沉浸體驗(yàn)，改善學(xué)習(xí)感受

在我國(guó)，護(hù)理操作教學(xué)普遍采用傳遞-接受的傳統(tǒng)教學(xué)模式，本質(zhì)上是以教師為中心，教學(xué)程序一般是：講授操作知識(shí)-教師演示-學(xué)生操作-練習(xí)考核。這種模式有利于發(fā)揮教師對(duì)教學(xué)的組織與管理，但忽略學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和沉浸體驗(yàn)感[14]。我國(guó)護(hù)理虛擬實(shí)踐教學(xué)正處于發(fā)展期，仍有較為廣闊的發(fā)展空間，其教學(xué)效果有待進(jìn)一步深入探究[15]。既往研究表明，基于虛擬仿真技術(shù)的理論及實(shí)踐教學(xué)的課程改革，是解決護(hù)理專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的枯燥難懂現(xiàn)狀的有效方式[9，16-17]，但目前尚缺乏系統(tǒng)的針對(duì)外科護(hù)理學(xué)的虛擬仿真護(hù)理教學(xué)體系。由本研究結(jié)果可知，使用虛擬仿真系統(tǒng)學(xué)習(xí)外科護(hù)理學(xué)操作，可提高學(xué)習(xí)過程中的真實(shí)體驗(yàn)感，并改善學(xué)習(xí)感受。本科護(hù)生在校學(xué)習(xí)期間由于接觸臨床機(jī)會(huì)有限，難以體會(huì)所學(xué)操作應(yīng)用于臨床的實(shí)際意義。人機(jī)交互的虛擬仿真教學(xué)通過設(shè)置不同情景，可讓學(xué)生以“護(hù)士”的身份提前參與到外科護(hù)理操作中來。同時(shí)使得操作過程更加生動(dòng)，使空洞的理論知識(shí)形象化、簡(jiǎn)單化，便于學(xué)生理解和記憶，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到提高。

3.2 人機(jī)交互式虛擬仿真訓(xùn)練有助于提高學(xué)生操作技能水平

傳統(tǒng)護(hù)理教學(xué)模式中，教學(xué)內(nèi)容重知識(shí)灌輸，輕實(shí)踐應(yīng)用。教師多限于知識(shí)的講授，而實(shí)習(xí)內(nèi)容與課堂灌輸內(nèi)容相似，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)不平衡，動(dòng)手能力較差。本研究結(jié)果顯示，虛擬仿真訓(xùn)練提高了護(hù)生的操作考核得分，說明虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用于外科護(hù)理學(xué)教學(xué)中可幫助學(xué)生更牢固地掌握操作知識(shí)。外科護(hù)理學(xué)的實(shí)踐性很強(qiáng)，要求學(xué)生反復(fù)練習(xí)操作直至熟練掌握。學(xué)生間相互練習(xí)既有受傷的風(fēng)險(xiǎn)，又受到場(chǎng)地、時(shí)間等因素的局限。通過虛擬仿真系統(tǒng)的自主練習(xí)模式，不僅考察了學(xué)生對(duì)單項(xiàng)技能操作掌握的熟練程度，同時(shí)通過帶入分析病例和具體場(chǎng)景，學(xué)生需要對(duì)患者進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估后再進(jìn)行護(hù)理操作，加深了學(xué)生對(duì)臨床工作的理解。在每項(xiàng)操作中，通過對(duì)話框設(shè)置具體問題提問，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到需要注意的問題以及操作細(xì)節(jié)，加深學(xué)生對(duì)操作要點(diǎn)的掌握，做到理論與實(shí)踐結(jié)合。相比傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)模式，將虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用于外科護(hù)理課程教學(xué)中，能夠放大操作過程中的諸多細(xì)節(jié)，將操作的細(xì)節(jié)部分直觀地呈現(xiàn)出來，從而顯著提高學(xué)生的要點(diǎn)記憶度。

3.3 虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)有助于提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率

近年來隨著護(hù)理專業(yè)人才需求的不斷增加，護(hù)理院校相應(yīng)擴(kuò)招，現(xiàn)有教師數(shù)量以及實(shí)驗(yàn)室條件已無法滿足各種復(fù)雜臨床場(chǎng)景下的外科護(hù)理綜合實(shí)訓(xùn)需求[18]。學(xué)生在外科護(hù)理技能實(shí)訓(xùn)時(shí)，往往因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室場(chǎng)地受限，需要輪流排隊(duì)操作，等待占據(jù)了相當(dāng)一部分教學(xué)時(shí)長(zhǎng)。教師在實(shí)訓(xùn)演示時(shí)學(xué)生往往需要圍繞教師幾圈，后排的學(xué)生往往會(huì)有“看不清、聽不清”的困擾，上課及課后輔導(dǎo)學(xué)生都受到時(shí)間限制，教師不便反復(fù)示教，學(xué)生容易遺忘教師演示操作要點(diǎn)。相比于傳統(tǒng)教學(xué)方式，虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)能夠提供更加開放自由的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以靈活選擇學(xué)習(xí)地點(diǎn)和時(shí)間，并緩解因?qū)嶒?yàn)室條件有限導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效率不高的問題，減輕教師教學(xué)負(fù)荷。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于外科護(hù)理學(xué)課程，能夠提高學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)的效率，促進(jìn)學(xué)生將知識(shí)技能內(nèi)化吸收。

綜上所述，利用虛擬仿真教學(xué)技術(shù)可以在一定程度上提高護(hù)理專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)感受與技能掌握。將虛擬仿真訓(xùn)練引入護(hù)理實(shí)踐教學(xué)，國(guó)內(nèi)尚處于探索階段[19]，而如今由于患者對(duì)護(hù)理的需求已經(jīng)由護(hù)理技術(shù)上升到人文關(guān)懷的高度，目前護(hù)理過程中對(duì)患者的人文關(guān)懷越來越重要[20]。然而現(xiàn)階段虛擬患者與臨床真實(shí)的患者仍有一定差別，如若過分依賴虛擬仿真技術(shù)容易導(dǎo)致忽視人際溝通能力的培養(yǎng)；對(duì)于會(huì)給患者帶來不適感的操作如肌內(nèi)注射、導(dǎo)尿等，系統(tǒng)僅能提示操作要點(diǎn)，學(xué)生無法感受患者的真實(shí)痛苦，易忽視與患者溝通能力的練習(xí)[21-22]。虛擬仿真教學(xué)作為補(bǔ)充教學(xué)手段，無法替代傳統(tǒng)理論講授以及線下實(shí)踐教學(xué)。因此，作為一種輔助教學(xué)手段，在實(shí)際教學(xué)中將虛擬仿真教學(xué)與理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室練習(xí)相結(jié)合的同時(shí)，還應(yīng)與臨床見習(xí)相補(bǔ)充，進(jìn)而過渡到臨床實(shí)踐。